3.Нормирование допусков и назначение посадок шпоночных соединений

Цель работы: назначить поля допусков для деталей, входящих в шпоночные соединения в зависимости от условий эксплуатации и требований к точности центрирования.

Шпоночные соединения служат для передачи вращающихся элементов между валами и насаженными на них зубчатыми колесами, полумуфтами и другими деталями. Независимо от характера соединения шпонки должны обеспечивать хорошее центрирование и исключить относительное проворачивание соединенных деталей, поэтому боковые зазоры у шпонок не желательны. Получить шпоночные сечения с идеальным центрированием без боковых зазоров практически не возможно, и не всегда требуется по условиям эксплуатации. Различают соединения призматическими, клиновыми и сегментными шпонками.

2 .

- глубина паза вала

- глубина паза втулки

Рисунок – Эскиз шпоночного соединения

Соединение между валом и зубчатым колесом.

Номинальные размеры шпоночных соединений выбираем из таблицы и получаем: диаметр вала (d)=63мм, ширина шпонки (b)=18мм, высота шпонки (h)=14мм, глубина паза на валу (t₁)=7 мм, глубина паза во втулке (t₂)=4,4 мм, длина шпонки (l)=100 мм

Из условий работы и сборки соединения выбираем вид соединения – нормальное.

Обычно для соединения по диаметру вала и втулки выбирается одна из переходных посадок, однако с целью обеспечения легкой сборки-разборки при смене шестерни выбираем посадку n9/Js9.

Назначаем допуски на размеры шпонки согласно таблице:

на ширину шпонки Js9/h9;

на ширину вала N9/h9;

допуск на вал H7/h9.

Схематичное расположение полей допусков на ширину шпоночных пазов приведено на рис. 4.

7.

Рисунок 4-Расположение полей допусков на ширину шпонки

Nmax=21,5

Smax=43+21,5=64,5

4. Расчет размерных цепей Цель работы: установить допуски и предельные отклонения на составляющие звенья размерной цепи.

Размерная цепь - совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующий в поставленной задаче. Задачей расчета является определение допусков и предельных отклонений на составные звенья размерной цепи. Звено размерной цепи - это один из размеров, образующих размерную цепь. Имеются следующие виды звеньев: замыкающее (звено, которое получается последним в процессе изготовления и сборки), увязывающее (звено, наиболее простое в изготовлении, за счет него производится увязка размерной цепи), увеличивающее (при его увеличении замыкающее звено уменьшается).

Рисунок 5- Схема размерной цепи

В данном задании цепь является конструктивной сборочной линейкой. Она состоит из основных звеньев A₁, A₂, A₃, A₄ и замыкающего звена A_∆.

Звенья A₁, A₄ - уменьшающие, A₂ увеличивающее.

А ₃ –увязывающее звено.

Номинальные размеры составляющих звеньев указаны в таблице 1.

Таблица 1-Размеры звеньев размерных цепей

Звено	Размеры, мм	Единица допуска, i	Допуски по 10 квалитету	Допуски по 11 квалитету	Середина поля допуска
A1	6	0,73	6h10-0,048	6h11-0,075	-0,0375
A2	220	2,9	220H10+0,185	220H11+0,29	+1,45
A3	7	0,9	------------	--------------	--------
A4	205	2,9	205h10-0,185	205h11-0,29	-1,45
A∆	1+0,5	-------------	-------------------	------------------	-0,25

Решаем прямую задачу, то есть назначаем допуски и предельные отклонения на составляющие звенья размерной цепи.

Средняя точность составляющих звеньев определяется по числу единиц допуска.

a=TA_∆/∑ik, где TA_∆ - допуск замыкающего звена

ik – единица допуска k-го звена.

Рассчитаем допуск замыкающего звена TA_∆:

TA_∆=A_∆max-A_∆min

TA_∆=500мкм

Средняя точность:

a=500/(0,73+2,9+0,9+2,9)=500/7,43=67,2

Выбираем квалитет в сторону увеличения точности – 10.

Допуски и посадки не указывают на одно из составляющих звеньев, называемых увязываемым. В качестве увязывающего звена возьмем A_3.

Рассчитываем предельные отклонения и допуск замыкающего звена:

Верхнее отклонение: ESA_∆= A_⌂max-A_∆=2,5-2=0,5 мм

Нижнее отклонение: EIA_∆= A_⌂min-A_∆=2-2=0мм

Определим допуск и предельное отклонение увязывающего звена:

ТА3увяз.= ТА∆-∑ТАi ув-∑ТАi ум.

ТА3увяз.=500-185-48-185=82=0,082

верхнее отклонение:ESA_3ув. =∑EIAi ув.-(∑ESAi ум.-ESA∆)

ESA3ув.=0-0-0=0мм

Нижнее отклонение: EIA_3ув. = ∑ESAi ув.-∑EIAi ум.-ESA∆

EIA_{3 увяз.}= 0,185-(-0,048-0,185)-0,5=-0,082

Проведем расчет вероятностным методом.

Средняя точность при этом способе равна a=TA_∆/∑√(ik²) =119,07 мкм.

Выбираем 11 квалитет.

Допуск увязывающего звена: TA_3увяз.= √(TA_∆²-∑TA_{i ув.}²-∑TA_{i ум.}²)

TA_3увяз.=√0,25²-0,29² –(0,048²+0,29²)=0,27

E_mA_i= (ESA_i- EIA_i)/2=(0,5-0)/2=0,25

E_mA_3ув.=∑E_mA_{i ув.}- ∑E_mA_{i ум.}- E_mA_∆ =1,43-(-0,0375-1,4)-0,25=2,69

Верхнее отклонение увязывающего звена:

ESA_3увяз.=E_mA₃+TA_{3 увяз.}/2 =2,69+0,27/2=2,825мм

Нижнее отклонение увязывающего звена:

EIA_2увяз.=E_mA₃-TA_{3 увяз.}/2 = 2,69-0,27/2=2,555мкм

5. ВЫБОР И НАЗНАЧЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШЕРОХОВАТОСТИ, ОТКЛОНЕНИЙ ФОРМЫ, РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Цель работы: изучить комплексы параметров, их влияние на эксплуатационные свойства соединений и деталей и условные обозначения на чертежах.

1. Для детали «вал», выбранной из конструкции заданного узла, назначаем допуск, значение параметров шероховатости, отклонений формы и расположения поверхностей, исходя из эксплуатационных требований контактной жесткости, износостойкости, прочности соединений, площади контакта и т.д.

2. Нанесем условные обозначения на чертеж.